[发明专利]钢-混凝土组合装配式桥梁排架墩体系及施工方法

摘要

钢‑混凝土组合装配式桥梁排架墩体系及施工方法，包括桩基础、桩基础上面的空心钢管混凝土双柱墩、双柱墩之间的工字钢横系梁、双柱墩顶端的钢盖梁、钢盖梁上表面的支座及支座上面的主梁。空心钢管混凝土双柱墩由内、外层圆形同轴的不锈钢管及夹层素混凝土组成，矮墩整体预制，高墩分下节段、中节段和上节段进行节段预制；钢盖梁由矩形截面的不锈钢管、体内预应力钢筋和素混凝土整体预制。预制墩柱与桩基础连接处局部现浇，各节段间局部嵌套，且各连接处都进行焊接及螺栓连接。本发明采用的是双柱式桥梁排架墩抗震体系，亦可用于多柱式排架墩体系。所述排架墩体系属于桥梁工程领域，施工便捷、绿色环保。

主权项

1.钢‑混凝土组合装配式桥梁排架墩体系，包括：桩基础（1）、桩柱（2）、承台（3）、地系梁（4）、环形钢板（5）、预留钢筋笼（6）、空心钢管混凝土双柱墩（7）、外钢管（8）、内钢管（9）、环形钢板（10）、素混凝土（11）、钢盖梁（12）、预应力钢筋（13）、工字钢横系梁（14）、钢板挡块（15）、钢板垫石（16）、高强螺栓扣（17）、支座（21）、主梁（22），其特征在于：桩基础（1）在桩柱（2）的基础上分两种情况：一种是有承台（3）无地系梁（4），一种是有地系梁（4）无承台（3）；桩基础（1）、桩柱（2）、承台（3）、地系梁（4）均采用整体现浇形式进行现场浇筑；在桩柱（2）或承台（3）顶端均设置连接桩基础（1）顶端与空心钢管混凝土双柱墩（7）墩底的预留钢筋笼（6）；预留钢筋笼（6）由环形十字对称排放的预留主筋（18）分内外双层或多层同心布置，用环形箍筋（19）固定绑扎；预留钢筋笼（6）的直径在内钢管（9）的直径以内；预埋在桩柱（2）或承台（3）顶面以下的预留钢筋笼（6）下半段用十字交叉的构造钢筋（20）分上下多层固定在桩柱（2）或承台（3）中的主筋上，预留主筋（18）、环形箍筋（19）与构造钢筋（20）的各交点分别绑扎固定，与桩柱（2）轴线重合的预留主筋（18）绑扎在构造钢筋（20）的十字交点处；预留钢筋笼（6）在桩柱（2）或承台（3）顶面以上的上半段伸在内钢管（9）底部，内钢管（9）底部现场浇筑一定高度的素混凝土（11），其上保持中空；空心钢管混凝土双柱墩（7）的两根墩柱均为整体预制或分节段预制拼装式墩柱，由外钢管（8）、内钢管（9）及夹层素混凝土（11）组成；外钢管（8）与内钢管（9）均是圆形截面，内钢管（9）内含于外钢管（8），且两者的竖轴线重合，外钢管（8）与内钢管（9）之间灌注素混凝土（11）；采用焊接和高强螺栓扣（17）将空心钢管混凝土双柱墩（7）墩底外钢管（8）底端与桩柱（2）或承台（3）顶端预埋的环形钢板（5）连接一起；空心钢管混凝土双柱墩（7）的两根墩柱有两种预制形式，一是矮墩墩柱采用无节段整体预制，二是高墩墩柱分为下节段（7‑1）、中节段（7‑2）和上节段（7‑3），其中，中节段（7‑2）可视墩高情况再分为子节段；各节段除下节段（7‑1）以外，中节段（7‑2）、上节段（7‑3）及各子节段的底端均预制成倒“凸”字形，凸出部分的外径等于内钢管（9）的直径；各节段之间采用嵌套、焊接及高强螺栓扣（17）连接；钢盖梁（12）由不锈钢的钢槽（12‑1）、剪力钉（12‑2）、顶板（12‑3）、锚具（12‑4）、钢板挡块（15）和钢板垫石（16），以及预应力钢筋（13）和素混凝土（11）整体预制而成；其中，钢槽（12‑1）由五块不锈钢板焊接而成，上面开口，横断面为矩形，在钢槽（12‑1）底板上沿纵向布置钢板剪力钉（12‑2），顶板（12‑3）为不锈钢板；预应力钢筋（13）布置在钢槽（12‑1）内底部，两端通过锚具（12‑4）分别锚固在钢盖梁（12）梁端外表面；钢盖梁（12）梁端上表面设置单层钢板挡块（15）；主梁支座位置处设置钢板垫石（16）；整个结构体系为：在桩基础（1）顶端设置预留钢筋笼（6），即预留钢筋笼（6）的下半段预埋于桩顶（2）或承台（3）中，上半段伸出桩柱（2）或承台（3）顶面；将采用整体预制或分节段预制好的空心钢管混凝土双柱墩（7）的两根墩柱分别与桩基础（1）拼装组合在一起；将预制好的钢盖梁（12）固定在空心钢管混凝土双柱墩（7）墩顶；将工字钢横系梁（14）通过焊接的方式固定在空心钢管混凝土双柱墩（7）之间。